第07讲 化学平衡状态的建立（原卷版）-2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）

这是一份第07讲 化学平衡状态的建立（原卷版）-2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1），共9页。试卷主要包含了变化观念与平衡思想，证据推理与模型认知，06 ml/等内容，欢迎下载使用。
1.变化观念与平衡思想：从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。
2.证据推理与模型认知：熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。
一、化学平衡状态的建立
1．可逆反应
(1)概念：在相同条件下，既能向 方向进行， 又能向 方向进行的反应。
(2)特征
2．化学平衡状态的建立
在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H2 eq \(\s\up14(高温、高压),,\s\d10(催化剂) )2NH3
如图1所示，N2与H2发生反应。随着反应的进行，体系中N2和H2的浓度逐渐 ，v正逐渐 ，而NH3的浓度逐渐 ，v逆逐渐 ，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正 v逆，反应达到平衡。
如图2所示，NH3发生分解反应。随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐 ，v逆逐渐 ，而N2和H2的浓度逐渐 ，v正逐渐 ，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正 v逆，反应达到平衡。
通过上述两例说明，平衡的建立与建立的途径无关。
3．化学平衡状态的概念
在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率 时，反应物和生成物的 均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。
4．化学平衡状态的特征
二、化学平衡状态的判断方法
1．用本质特征判断
判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。
(1)同一种物质：该物质的 速率等于它的 速率。
(2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的 之比，但必须是 方向的速率。
2．用宏观特征判断
判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。
(1)各组成成分的 、 、 、体积(气体)、 均保持不变。
(2)各组成成分的 、 、气体的体积分数均保持不变。
(3)反应物的 、产物的 保持不变。
3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项
(1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如：
(2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如
考点01 可逆反应的理解
【例1】下列反应属于可逆反应的是
A．盐酸与溶液的中和反应
B．吸水形成晶体蓝矾的反应与蓝矾受热失去水分生成的反应
C．溶于水
D．溶于水
【变式1-1】对于反应，下列有关说法错误的是
A．该反应同时向生成HI和生成的方向进行
B．该反应的与HI不可能同时存在同一个反应体系中
C．该反应中生成HI的反应与生成的反应的条件相同
D．该反应中不可能全部转化为H1
【变式1-2】对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下，向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。向容器中充入S18O2和NO2，证明NO2、SO2的反应是可逆反应的是
A．每消耗1mlNO2同时消耗1mlSO2
B．一段时间后容器中存在S18O3
C．一段时间后容器中存在N18O2
D．一段时间后SO3的浓度保持不变
考点02 化学平衡状态的含义
【例2】下列说法中不正确的是（ ）
A．当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C．可以通过控制反应条件，使2 ml SO2与1 ml O2反应生成2 ml SO3
D．化学反应的限度可以通过改变条件来改变
【变式2-1】可逆反应达到平衡的重要特征是（ ）
A．反应停止了
B．正、逆反应的速率均为零
C．正、逆反应都还在继续进行
D．正、逆反应的速率相等
【变式2-2】下列理解不正确的是
A．化学平衡是一个动态平衡
B．化学平衡研究的对象主要是可逆反应
C．化学反应速率是研究化学反应进行的快慢问题，化学平衡是研究化学反应进行的限度问题
D．化学反应达到平衡时，正反应和逆反应速率相等，是对反应中不同物质而言
考点03 化学平衡状态的判断
【例3】可逆反应N2+3H2⇌2NH3在密闭容器中进行一段时间后，达到平衡状态。则下列说法中正确的是
A．N2、H2不再化合
B．N2、H2、NH3浓度不再变化
C．N2、H2、NH3的速率之比为1：3：2
D．改变条件，N2、H2、NH3的浓度也不再变化
【变式3-1】在密闭容器里发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g)，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是
①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率A：B：C：D=m：n：p：q
⑥单位时间内m ml A断键反应，同时p ml C也断键反应
A．③④⑤⑥B．②③④⑥C．①③④⑤D．①③④⑥
【变式3-2】已知，下列能作为反应达到平衡状态标志的是
A．恒温恒容时，体系的压强不再变化
B．消耗2mlB的同时生成3mlC
C．
D．B、C的物质的量浓度之比等于2∶3
1．反应进行到一定程度时，存在于
A．和中B．中
C．中D．中
2．下列反应不是可逆反应的是
A．CO2＋H2O=H2CO3和H2CO3=CO2＋H2O
B．2H2O2H2↑＋O2↑和2H2+O22H2O
C．2SO2＋O2 2SO3和2SO3 2SO2＋O2
D．H2＋I2 2HI和2HIH2＋I2
3．汽车尾气污染已成为突出的环境问题。反应2NO+2CO2CO2+N2可用于净化汽车尾气。一定条件下，该反应进行一段时间后，各物质的浓度均不再变化，此时
A．反应完全停止B．反应达到了平衡状态
C．反应物消耗完全D．正反应速率大于逆反应速率
4．在一定温度下，反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)达到平衡的标志是
A．单位时间内生成nmlA2同时生成nmlAB
B．容器内气体的总物质的量不随时间而变化
C．单位时间内生成nmlA2的同时生成nmlB2
D．单位时间内生成2nmlAB的同时生成nmlB2
5．某可逆反应达到平衡状态时，下列说法不正确的是
A．化学平衡是一种动态平衡，v正＝v逆≠0
B．一定条件下，可逆反应都能达到平衡状态
C．平衡状态时，反应混合物中各组分含量保持不变
D．平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度一定相同
6．在一恒温、恒容密闭容器中，发生反应：，下列能表明已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变 ②单位时间内生成，同时消耗了 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④C的物质的量浓度不变 ⑤混合气体的压强不变
A．①②③B．③④⑤C．②③④D．①②⑤
7．在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是
A．Z的生成速率与Z的分解速率相等
B．单位时间内消耗amlX，同时生成3amlZ
C．容器内的压强不再变化
D．混合气体总的物质的量不再变化
8．对于X(g)+3Y(g)2Z(g)，当生成2 ml 的Z时，该反应放出a kJ能量，一定条件下，将1 ml X和 3 ml Y通入2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 ml。下列说法正确的是
A．10 min 内，Y 的平均反应速率为0.06 ml/(L·min)
B．第10 min时，X的反应速率为0.01 ml/(L·min)
C．10 min 内，X和Y反应放出的热量为a kJ
D．达到化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，且两者速率均大于零
9．可逆反应2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：
①单位时间内生成n ml O2的同时，生成2n ml NO2
②单位时间内生成n ml O2的同时，生成2n ml NO
③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是
A．①④⑥⑦B．②③④⑥
C．①④⑤⑦D．①②⑥⑦
10．下列能说明恒温恒容密闭容器中的反应：已达到平衡状态的是
A．反应容器内压强不随时间变化
B．反应容器内气体的总物质的量不随时间变化
C．和的生成速率相等
D．容器内、、、的物质的量浓度之比为
11．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)。下列有关叙述正确的是
A．反应达平衡时，正、逆反应速率均为零
B．使用合适的催化剂，反应速率会加快
C．升高温度，反应速率可能减慢
D．反应达平衡时，尾气中CO2、N2的浓度之比为2：1
12．在一定温度下，体积一定的密闭容器中可逆反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡的标志是（ ）
A．容器内混合气体的密度不再变化
B．断裂2mlO-H的同时形成1mlH-H
C．容器内混合气体的压强不再变化
D．消耗3mlFe的同时生成1mlFe3O4
13．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)⇌2Z(g)，其中 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为0.1 ml·L-1、0.4 ml·L-1、0.2 ml·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是
A．c(Z)＝0.4 ml·L-1B．c(Y2)＝0.1ml·L-1
C．c(X2)＝0.2 ml·L-1D．c(X2)＝0.05 ml·L-1且 c(Z)＝0.3 ml·L-1
14．一定条件下，在容积为10 L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH